染色体22q11.2微缺失综合征与TBX1基因

染色体22q11.2微缺失综合征主要由人类第22号染色体长臂近端微片段22q11·2缺失引起,其心脏畸形主要累及主动脉弓和心脏流出道。近年来在无微缺失的该综合征患者中发现有TBX1突变发生。在动物实验中也发现,Tbx1参与胚胎早期咽弓动脉的形成和神经嵴的正常迁移过程,并在心脏流出道的生长、连接和分隔形成等过程中有重要作用。TBX1在22q11.2微缺失综合征的发病机制中可能具有重要作用。

外源性视黄酸对斑马鱼Tbx1基因的影响

目的观察外源性视黄酸对斑马鱼心脏发育的影响,探讨视黄酸对 Tbx1基因在斑马鱼胚胎发育中表达的影响。方法采用化学遗传学的方法在斑马鱼胚胎发育至胚胎受精后12.5 h时给予5×10^(-8)mol/L 和10^(-7)mol/L 外源性视黄酸处理1.5 h。采用胚胎整体原位杂交和实时荧光定量 PCR 方法观察外源性视黄酸对斑马鱼胚胎发育过程中 Tbx1基因时空表达模式的影响。结果整体原位杂交显示 Tbx1在斑马鱼胚胎发育过程中主要在咽弓、心脏和耳囊表达。在12.5 hpf 给予斑马鱼胚胎5×10^(-8)mol/L 或10^(-7)mol/L 视黄酸处理1.5 h,可以导致 Tbx1基因在咽弓和心脏的表达明显下调。与5×10^(-8)mol/L 视黄酸处理组相比,10^(-7)mol/L 视黄酸对 Tbx1基因表达的抑制作用更为明显。结论视黄酸可以调节斑马鱼发育过程 Tbx1基因的表达,且这种调控作用具有明显的剂量依赖性。视黄酸是导致胚胎发育过程中 Tbx1表达异常的主要非遗传因素,并可进一步导致咽弓和心脏的发育异常。

TBX1激活PARK2抑制MAPK和PI3K信号通路激活而降低结直肠癌细胞的增殖

目的探讨转录因子TBX1对结直肠癌细胞增殖的影响及可能的分子机制。方法分别利用实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)和蛋白质印迹法对结直肠癌细胞株HCT116、RKO、SW480、HT29、LOVO中TBX1的mRNA和蛋白水平进行检测。选择TBX1表达水平较低的HCT116和SW480细胞,转染载有TBX1模拟物的pcDNA3.1质粒(过表达TBX1组)或空载pcDNA3.1质粒(对照组);选择高表达TBX1的LOVO细胞,转染靶向TBX1的小干扰RNA(siRNA)si-TBX1-8604A、si-TBX1-8604B以及阴性对照siRNA(si-NC),分别为si-TBX1-8604A组、si-TBX1-8604B组、si-NC组。采用qRT-PCR检测各组细胞TBX1和PARK2转录水平的表达,采用蛋白质印迹法检测各组细胞TBX1、PARK2及MAPK和PI3K信号通路中关键因子的蛋白表达。采用四甲基偶氮唑盐(MTT)实验及细胞克隆形成实验检测各组细胞增殖能力。结合文献并利用JASPAR数据库预测TBX1在PARK2启动子区两处结合位点。利用染色质免疫共沉淀实验验证HCT116细胞和SW480细胞中TBX1与PARK2的结合位点,利用双荧光素酶报告基因实验验证TBX1与PARK2的靶向关系。利用癌症基因组图谱(TCGA)数据库(2023年9月)数据分析结肠癌组织TBX1及PARK2表达情况。结果采用qRT-PCR、蛋白质印迹法检测均验证转染载有TBX1模拟物质粒的HCT116和SW480细胞TBX1高表达,转染靶向TBX1的siRNA的LOVO细胞成功敲减TBX1。MTT实验显示,过表达TBX1组HCT116细胞在接种后的第1、3、5、7天及SW480细胞在接种后的第3、5、7天吸光度值均低于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.01);si-TBX1-8604A组、si-TBX1-8604B组LOVO细胞在接种后的第1、3、5、7天吸光度值均高于si-NC组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。细胞克隆形成实验显示,培养14 d后,过表达TBX1组HCT116细胞[(387±9)个比(843±13)个]和SW480细胞[(413±9)个比(931±15)个]克隆数均少于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05);si-TBX1-8604A组、si-TBX1-8604B组LOVO细胞克隆数分别为(493±77)个和(470±32)个,均高于si-NC组[(349±26)个],差异均有统计学意义(均P<0.05)。过表达TBX1组HCT116和SW480细胞p-ERK和p-AKTS473蛋白相对表达量均低于对照组,si-TBX1-8604A组和si-TBX1-8604B组LOVO细胞p-ERK和p-AKTS473蛋白相对表达量均高于si-NC组,差异均有统计学意义(均P<0.05)。过表达TBX1组HCT116细胞和SW480细胞PARK2 mRNA相对表达量和蛋白水平均高于对照组(均P<0.01)。染色质免疫共沉淀实验显示,过表达TBX1组HCT116和SW480细胞中TBX1与PARK2内含子的两处位点结合的富集倍数均高于对照组,差异均有统计学意义(均P<0.05);双荧光素酶报告基因实验显示,共转染载有TBX1模拟物pcDNA3.1质粒和载有PARK2模拟物pGL3质粒的HCT116和SW480细胞相对荧光素酶活性较共转染空载pcDNA3.1质粒和pGL3质粒、共转染空载pcDNA3.1质粒和载有PARK2模拟物pGL3质粒、共转染载有TBX1模拟物pcDNA3.1质粒和空载pGL3质粒的细胞均高,差异均有统计学意义(均P<0.05)。Spearman法分析显示,TCGA数据库结肠癌组织(288例)转录水平TBX1与PARK2表达呈正相关性(r=0.226,P<0.001),结肠癌组织(383例)PARK2 mRNA相对表达量低于正常肠道组织(50例),差异有统计学意义(P<0.001)。结论转录因子TBX1表达水平升高可抑制结直肠癌细胞增殖,机制可能为TBX1激活下游靶基因PARK2而抑制MAPK和PI3K信号通路ERK和AKT的磷酸化,影响信号通路的激活。